По формулам (2.6) и (2.7) и графику 2.27 находим число витков в одном слое и число слоёв каждой обмотки

17 По формулам (2.6) и (2.7) и графику 2.27 находим число витков в одном слое и число слоёв каждой обмотки .

=, (2.6)

k_y1 =1.12 ;k_y2=1.04; k_y3=1.05; k_y4=1.07 ;

тогда число витков в одном слое каждой обмотки :

=витков;

=витков;

=витков;

= витков;

Определим число слоёв каждой из обмоток :

N= , (2.7)

N₁=слоёв;

N₂=слоя;

N₃=слоя;

N₄=слоя.

20. Находим радиальные размеры катушки по формулам (3.20) и (3.21) .

В качестве межслоевой изоляции для первичной и третьей вторичной обмоток выбираем кабельную бумагу толщиной 0.12мм (1 слой). А для вторичной первой и второй выбираем телефонную бумагу толщиной 0.05 .

Выбрав междуслоевую изоляцию, находим радиальные размеры каждой обмотки по формуле (2.8).

=k_yNd_из+kмс(N-1)hиз.мс, (2.8)

где -толщина междуслоевой изоляции ;

₁=1.12*18*0.21*1.14(18-1)0.05=5.20мм;

₂=1.06*2*0.66*1.08(2-1)0.09=1.49мм;

₃=1.28*2*0.47+1.07(2-1)0.09=1.29мм;

₄=1.10*2*0.23+1.11(2-1) 0.09=0.6мм.

В качестве междуобмоточной изоляции используем два слоя телефонной бумаги марки КТН (0.05мм) и батистовую ленту (0.16мм) с половинным перекрытием. Поверх каркаса пропиточную бумагу марки ЭИП-63Б (0.11мм) в один слой. Междуслоевая изоляция телефонная бумага марки КТН (0.05).На первичную обмотку берем пропиточную бумагу марки ЭИП-50 (0.09мм).

Толщину каркаса принимаем равной h_из2 = 1.5 мм.

21.По графику рисунка 2-28 определяем kв= 1.05 при b/a=20/16=1.25 kно=1.7

22. Радиальный размер катушки ,её толщину определяем из выражения (5.21).

=+(h+₁+k h+₂+ k h+…+ k h )k (5.21)

где -зазор между корпусом и сердечником ;

h- толщина каркаса ; h- толщина междуобмоточной изоляции

h- толщина наружной изоляции

₁,_2,3,4- радиальные размеры обмоток ;

k- определяем по рисунку (2-31)

k. k -определяем по рисунку (2-28)

=0.5+(1.61+5.20+1.50*0.24+1.49+1.20*0.24+1.29+1.25*0.24+0.6+ +1.35*0.24)1.05= 12.53 мм .

19. Определяем зазор между катушкой и сердечником ( значение коэффициента выпучивания берём из таблицы 3.9 ):для броневого трансформатора величина зазора равна C- , (то 0.5 до 2 мм ) 16-12.53*1.12=2 – что является допустимым .

24. Определяем потери в меди обмоток :

а) по формуле (2.10) находим среднюю длину витка каждой обмотки :

=[2((а_к+в_к)+2П r_n] 10^-3,м, (2.10)

Где

r₁=1/2₁ k ;

r1=0.5*5.2*1.05=2.73

а_к=а+2∆₃+2 h k=16+2*0.5+2*1.16*1.05=20.38

r2=0.5*1.49*1.05=0.78

в_к=в+2∆₃+2 h k=

=20+2*0.5+2*1.16*1.05=24.38 r3=0.5*1.29*1.05=0.67

r4=0.5*0.6*1.05=0.31

₁=[2(20.38+24.38)+2*3.14*2.73] 10^-3=0.106м,

₂=[2(20.38+24.38)+2*3.14*0.78] 10^-3=0.094м,

₃=[2(20.38+24.38)+2*3.14*0.67] 10^-3=0.093м,

₄=.[2(20.38+24.38)+2*3.14*0.31] 10^-3=0.091м,

б) по формуле (2.15) определяем вес меди каждой обмотки :

G_м= **g*10^-3 , (2.15)

Где -средняя длина витка ;

- общее число витков обмотки ;

g – вес одного метра провода ;

G_м1=0.106*1738*0.202=37.2 г;

G_м2= 0.094*56*2.43=12.7 г;

G_м3= 0.093*90*1.11=9.2 г;

G_м4= 0.031*147*0.252=3.3 г.

в) Определяем потери в каждой обмотке по формуле (5.14 ):

Предельно допустимая температура провода 105ºС

P_м=2.65*² * G_м , (5.14)

где - плотность тока , А/мм² ;

G_м-вес провода , кг;

P_м1=2.65*3.5²*37.2*10^-3=1.2 Вт;

P_м2=2.65*3.8²*12. 7*10^-3=0.48 Вт;

P_м3=2.65*3.7²*9.2*10^-3=0.33Вт;

P_м4=2.65*3.6²*3.3*10^-3=0.11Вт.

г) Находим суммарные потери в меди катушки по формуле (5.13):

P_м= P_м1+P_м2+P_м3+P_м4 , (5.13)

тогда:

P_м= 1.2+0.48+ 0.33+0.11=2.12 Вт .

25 Определяем тепловое сопротивление по формулам (3.42),(3.26), (3.25), (3.15):

R_к===67, (3.42)

_δк=1.253 см²

λ_к= 1*10^-3 вт/см² ºС

_Sк= 2*λ(а+в)=2*2.26(1.6+2)=18.72 см²

R_м=   (3.26) λ_к=1.56 *10^-3 вт/см ºС

V_к=2ch(a+b+)=2*9*2.6(1.6+2+)=829

r² =17² =289

r=+c=+9=17

R^о_м== (3.25)

_Sохл.к=2[c(2a+Пc)+h(a+Пc)] =2[9(2*1.6+3.14*9)+2.6(1.6+3.14*9)

R^о_с==  (3.15)

R_с.т= _ст =1.5*10^-3 вт/см² ºС

R_с.б= _ожл.б =1.7* 10^-3 вт/см² ºС

_Sохл.ст=a(4c+2h+Пa)=1.6(4*9+2*2.6+3.14*1.6)=74

_Sохл.б=2b(2c+h+Пa)=2* 2(2*9+2.6*2.6+3.14*1.6)=102

26. Определяем величину теплового потока катушки-сердечник по формуле (3-54):

 (3-54)

27. Определяем тепловое сопротивление катушки от максимально нагретой области до корпуса по формуле(3-51):

x= (3-51)

x=

28. Определяем величину теплового потока от сердечника к катушке по формуле (3-60), так как х<0,

; (3-60)

29. Так как  положителен, то величину максимального превышения температуры катушки определяем по формуле (3-61):

 (3-61)

30. Определяем средний перепад температуры в катушке по формуле (3-62)

 (3-26)

31. Определяем среднеобъемное превышение температуры катушки по формуле (3-58):

 (3-58)

 

32. Определяем максимальную и среднюю температуры проводов обмотки:

33. На основании проведенного расчета видно, что принятые в расчете провода марки ПЭВ-2 с предельно допустимой температурой +105 могут быть использованы в данном трансформаторе.